El estudio de la estructura microscópica de tejidos y células; la histología, el estudio de los tejidos, y la citología, el estudio de las células.
Durante el siglo XVII el estudio de la estructura microscópica de los animales y de las plantas prosperó bajo la dirección del anatomista italiano Marcello Malpighi (muchos anatomistas importantes de la época eran reacios a aceptar la anatomía microscópica como parte de su ciencia); en la actualidad, se incluye en el estudio de la anatomía moderna con el fin de establecer relaciones entre la estructura de los organismos observada a simple vista y la revelada por métodos más detallados de observación.
La anatomía microscópica hizo grandes progresos en el siglo XIX. Durante la segunda mitad del siglo se descubrieron muchos datos básicos relativos a la estructura fina de los organismos, debido en gran parte al desarrollo de microscopios ópticos mejores y métodos nuevos que facilitaban el estudio de las células y los tejidos con este instrumento. La técnica de la microtomía, el corte de los tejidos en láminas finas, casi transparentes, se perfeccionó. La microtomía obtuvo un valor incomparable cuando se comenzó a aplicar a los cortes de tejido varios tipos de tintes y colorantes que facilitaban la visión de las diferentes partes de la célula.
El conocimiento de la anatomía microscópica se amplió mucho durante el siglo XX gracias a microscopios con mayor poder de resolución y aumento que los instrumentos convencionales. Esto permitió descubrir detalles que antes no estaban claros o que no eran visibles. También influyó de forma positiva el progreso de las técnicas de laboratorio que facilitaban la observación. El microscopio de luz ultravioleta ofrece una mejor visión al observador debido a que las longitudes de onda de sus rayos son más cortas que las de la luz visible (el poder de resolución es inversamente proporcional a la longitud de onda de la luz utilizada). También se emplea para aumentar detalles particulares a través de la absorción selectiva de ciertas longitudes de onda de la banda ultravioleta. El microscopio electrónico proporciona un aumento y resolución aún mayor. Estas herramientas han abierto campos de investigación anatómica antes inexplorados. Otros microscopios modernos han hecho posible la visualización de materiales vivos sin teñir invisibles al microscopio convencional. El microscopio de contraste de fases y el de interferencias constituyen dos ejemplos. Estos instrumentos utilizan haces de luz normal y pueden diferenciar las partes de una célula viva no teñida.
El descubrimiento de los rayos X por el físico alemán Wilhelm Roentgen hizo posible que los anatomistas estudiaran los tejidos y los sistemas de los órganos en los animales vivos. La primera radiografía, tomada en 1896, fue de una mano humana. Hoy las técnicas permiten obtener imágenes tridimensionales de los tejidos de una víscera después de la ingestión de unos líquidos opacos especiales, y de secciones del cuerpo mediante haces de rayos X dirigidos por ordenador o computadora (radiología). Esta última recibe el nombre de tomografía axial computarizada o TAC. Otras técnicas no invasivas que se han desarrollado incluyen el uso de ultrasonidos para obtener imágenes de los tejidos blandos y la aplicación de la resonancia magnética nuclear con fines diagnósticos y de investigación.
En el siglo XX se ha desarrollado otro procedimiento útil para la investigación anatómica, el cultivo de tejidos, que implica el cultivo de células y tejidos de organismos complejos fuera del cuerpo. La técnica permite aislar las unidades vivas de modo que el investigador pueda observar de forma directa los procesos de crecimiento, multiplicación y diferenciación de las células; por tanto, los cultivos tisulares han añadido una nueva dimensión a la ciencia de la anatomía.
